DCS對火電廠的影響范文
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《電氣時代》2014年第五期
一、dcs的發展
按照縱向進行劃分，可以將DCS分為過程控制級、過程管理級、生產管理級以及經營管理級。在功能上，DCS正在朝著上下兩個方面發展，向上是發展到SIS，向下是發展到FCS，從而實現DCS的徹底分散。就現場總線技術的DCS來說，其中的現場總線技術是針對智能化現場設備以及自動化系統中的通信技術，它具有開放、數字化以及多接點的特點，該技術的出現為DCS系統向著底層的發展提供了基礎。對于簡單的控制系統來說，通過現場總線即可實現設備間的信息交換，實現自動化控制，有效節省電纜。就電廠信息監管系統來說，其出現使得DCS向上層發展成為可能，電廠能夠順利實現全部的過程控制。具體來講，SIS具有四種主要功效：一是對全廠的生產過程進行信息化管理；二是對火電廠的經濟信息進行實時處理并對成本進行在線計算；三是實現了競價上網處理系統；四是能夠對機組之間的負荷進行經濟分配。
二、DCS在火電廠中的應用
1.DCS信號流程根據不同的安裝位置，可以將過程控制的儀表分為現場儀表、架裝儀表以及盤裝儀表。DCS中現場儀表包括現場變送器以及執行器；架裝表為過程控制裝置；盤裝儀表為人機接口裝置。在進行控制系統設計時，首先需要對DCS中的各類信號進行分析，對它們產生、轉換以及輸出的原理進行研究。主機DCS主要硬件配置如表1所示。以下對幾個主要信號的流程進行說明。1）信號輸入的過程?，F場信號進入到DCS通常需要經過以下步驟：溫度、流量、壓力等物理信號首先經過測量儀表轉變成為電信號。常見的模擬量信號有電阻、電壓及電流等。然后，現場信號通過信號電纜被引到接線端子上，接線端子位于控制機柜上，該柜還具有信號處理的能力。最后，被匯總的信號被傳送到模擬量輸入模件，經過模數轉換成為數字量。2）信號的輸出過程。信號經過控制器的運算后送到現場進行設備動作的控制。首先，通過輸入輸出總線，控制器輸出的數字量被送至模擬量的輸出模件，同時數字量被轉換成開關量。然后，該開關量信號被送到接線端子板上，通過信號電纜的傳送，輸出信號可以實現對生產現場控制設備的動作控制。3）操作員站的顯示過程。首先，操作員站將相應的數據請求發送至相應的控制器。隨后，數據通過DCS被發送到控制網絡上。最后，所需的數據被顯示在操作員站。2.DCS的應用過程首先需要對DCS進行選型，在項目的準備階段，需要完成項目規模及投資的預算。據此確定出DCS所需要實現的功能以及系統的I/O點數，并給出系統的配置，對工程進行概算，值得注意的是，僅僅用優劣來對DCS進行判斷是不合理的，尤其是針對不同的系統，無法直接進行評價。從使用功能的角度分析，需要從過程控制站、操作員站及通信網絡等方面進行綜合比較，從中選擇出性價比最高的DCS。其次是系統的設計，就方案的設計來說，要與生產工藝的具體流程相結合，對選定的DCS進行軟硬件配置的確定。就工程設計來說，完成的主要任務是：工程圖樣的設計和DCS應用軟件的設計。最后是DCS組態。在系統的配置組態方面，主要包括：工程師站、操作員站、相關的配置信息、卡件信息以及電源布置等。在實時數據的庫組態方面，主要包括兩部分的數據點信息：一是控制采集點，一是中間計算點。其中，前者表示輸入輸出清單的內容，后者表示控制運算過程中產生的中間點。這兩種數據點都需要在相應的數據庫中占有記錄位置。
三、DCS存在的缺陷
在故障分散方面，由于生產集散控制系統的廠家較多，大部分的裝置都沒有按照預期程序進行故障分散工作。在工作過程中，常常會出現設備停止工作的現象，但這種停止工作的現象在傳統體系中發生的較少。因此，DCS越與傳統的儀表控制系統相接近，多功能控制器等承擔的任務將會在地域的分布上越分散，這將會更有利于故障的分散?？刂剖业某叽缫约氨肀P的長度。盡管市面上的體系都能夠實現減少控制室規格的功能，但同時也擴大了電子室的規格。電纜方面的問題。體系在運行過程中，需要投入較高的裝置成本，同時還需要配置相應的空調、防塵器等設備，這些設備通常是通過電纜的連接分布到電子室中。這樣就會加大電纜資金的投入。機組在運行過程中對儀表控制等設備制造廠商的依賴依然很強。由于DCS系統的使用時間還不是很長，依然存在很多技術盲點，導致使用存在局限性，因此，在使用過程中并沒有降低對商家的需要。另一方面，在培訓員工上的投資也有所增加。DCS系統的靈活性、相關組態的便捷性以及系統是否可擴展。目前，很多系統屬于離線組態，在工程師站進行編程，經過編譯后即可下載。對于有些系統來說，這一過程需要較長時間，尤其是調試過程所需時間很長。最后，在數據的統一管理上，不論是過程中發生的數據還是以前的數據，DCS系統能夠管理歷史數據以及實施數據，同時實現性能的計算等功能，最終將過程控制推向更高的領域。
四、結束語
重點論述了集散控制系統在火電廠中的應用，首先分析了該系統的特點，然后對其應用的具體過程進行了研究，最后對其存在的問題和未來的發展進行了分析。
作者：胡國力單位：北京華深中色科技發展有限公司